La dificultad de colocar hormigón en zonas muy congestionadas, ya sea por cuantías importantes de refuerzos o la existencia de insertos, como el caso de pedestales para estructuras metálicas, puede ser reducida si se toman algunos resguardos durante la etapa de diseño.
I. Espaciamiento en función del tamaño máximo del árido: No obstante ACI 318 incluye recomendaciones de espaciamiento mínimo entre barras, se recomienda también dar una revisión a la recomendación contenida en Tabla A5.2 de ACI 211.1 en cuanto a la relación entre tamaño máximo y espaciamiento entre barras y que se puede resumir como sigue:
Esta tabla compatibiliza lo recomendado en la tabla A5.2 de ACI 211.1, extrapolada a los casos de tamaño máximo de ¾” (19 mm) típico en hormigón, con los requisitos establecidos en ACI 318 Sección 25.2.1. Se debe además revisar el criterio según el diámetro de la mayor barra considerada para cada elemento en particular.
También es importante, en elementos verticales como muros, que el ingeniero diseñador considere un cierto ordenamiento vertical de los ganchos de estribos y trabas de modo que éstas no impidan la inmersión del vibrador en toda la altura del elemento, para lo cual se señala que espaciamientos entre trabas inferiores a 200 mm pueden dificultar esta labor.
II. Uso de pasadas en el refuerzo. Para lograr una compactación adecuada se debe disponer pasadas en el refuerzo que permitan el ingreso del vibrador. Se debe considerar que el diámetro mínimo de un vibrador interno es 20 a 40 mm, por lo tanto, el espacio entre barras para que este pueda ser desplazado a través de la masa de hormigón es de 27 a 55 mm. En el caso de zonas congestionadas una posible solución es la indicada en ACI 309R, capítulo 18, el cual recomienda dejar pasadas verticales en el refuerzo de 100 x 150 mm de sección espaciadas 600 mm entre sí o 1,5 veces el radio de acción del vibrador. Estas pasadas no podrán ubicarse a menos de 300 mm o 0,75 veces el radio de acción del vibrador respecto del moldaje.
Para facilitar la existencia de estas pasadas, una solución de diseño en losas de fundación fuertemente reforzadas, consiste en fijar como espaciamiento base una malla no inferior de150x150 mm y ubicar el refuerzo adicional (suples) que sean requeridos en una segunda o tercera capa. Al aplicar esta solución, la capacidad nominal a flexión de la sección debe ser calculada considerando la posición efectiva de las barras de refuerzo.
III. Zonas de alta congestión de refuerzos. En secciones de alta congestión de refuerzos en una estructura, como nudos de vigas y columnas, se recomienda el uso de empalmes y anclajes mecánicos. Además, es importante evitar, en lo posible, realizar empalmes en zonas donde se produce el encuentro de elementos estructurales, como por ejemplo, en la penetración de columnas en losas de fundación y respetar los criterios de disposición de empalmes señalados en ACI 318.
IV. Instalaciones de servicios. Adicionalmente es necesaria una adecuada coordinación por parte de las diferentes especialidades que participan del proyecto, de manera de evitar que canalizaciones, u otros elementos que componen las instalaciones de servicios, crucen o aumenten la congestión en determinadas zonas del elemento estructural. Referirse al documento “Especificación General – Instalación de Canalizaciones de Servicios en Elementos de Hormigón Armado”. Ver Adjunto 1.
Es aconsejable destacar en los planos de diseño aquellas áreas que, durante el diseño, se prevean como potencialmente congestionadas de modo que el contratista preste atención a ellas y considere medidas de mitigación, como por ejemplo, cambio en los diseños de las mezclas. Se hace hincapié que toda modificación en la disposición de los refuerzos de una estructura debe ser consultada y autorizada por escrito por el ingeniero a cargo del diseño de la obra.
Referencias:
- ACI 211.1-09. Standard Practice for Selecting Proportions for Normal, Heavyweight, and Mass Concrete.
- ACI 309R-05. Guide for Consolidation of Concrete.
- Especificación General – Instalación de Canalizaciones de Servicios en Elementos de Hormigón Armado. Instituto del Cemento y del Hormigón de Chile.
